KR100985796B1 - Method for manufacturing printed circuit board - Google Patents
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Abstract
본 발명은 패드를 포함하는 회로층과 마크 패턴이 형성된 기판을 제공하는 단계, 상기 마크 패턴을 이용하여 상기 기판의 위치를 인식하는 단계, 상기 패드를 포함하는 상기 기판상에 솔더층을 형성하는 단계, 및 상기 인식된 기판의 위치에 따라 상기 패드 일부와 대응된 상기 솔더층 상에 레이저를 선택적으로 조사하여 솔더볼을 형성하는 단계를 포함한다.The present invention provides a circuit layer including a pad and a substrate having a mark pattern formed thereon, recognizing a position of the substrate using the mark pattern, and forming a solder layer on the substrate including the pad. And selectively irradiating a laser onto the solder layer corresponding to a part of the pad according to the recognized position of the substrate to form solder balls.
솔더, 레이저, 마크, 마스크, 인쇄회로기판 Solder, Laser, Mark, Mask, Printed Circuit Board
Description
본원 발명은 인쇄회로기판에 관한 것으로, 구체적으로 레이저를 이용하여 솔더볼을 형성하는 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a printed circuit board, and more particularly, to a method of manufacturing a printed circuit board for forming a solder ball using a laser.
인쇄회로기판은 전자 통신 기기에 사용되는 기본적인 전자 부품이다. 오늘날, 전자 통신 기술이 급속하게 발전함에 따라, 이와 더불어 회로기판의 기술도 점점 발전하고 있다.Printed circuit boards are basic electronic components used in electronic communication devices. Today, with the rapid development of electronic communication technology, the technology of circuit boards is also developing.
전자 통신 기기를 제조하기 위해, 먼저 인쇄회로기판상에 솔더볼을 형성한 후, 상기 솔더볼을 이용하여 상기 인쇄회로기판상에 다수의 전자 부품들이 실장되게 된다.In order to manufacture an electronic communication device, first, solder balls are formed on a printed circuit board, and then a plurality of electronic components are mounted on the printed circuit board using the solder balls.
여기서, 상기 인쇄회로기판에 솔더를 형성하기 위해, 먼저 인쇄회로기판상에 마스크를 정렬한 후, 상기 마스크를 포함하는 인쇄회로기판상에 솔더 페이스트를 도포한다. 이후, 상기 인쇄회로기판으로부터 마스크를 분리한 후, 상기 인쇄회로기 판에 남은 솔더를 리플로우하여 솔더를 형성한다. Here, in order to form solder on the printed circuit board, the mask is first aligned on the printed circuit board, and then the solder paste is applied on the printed circuit board including the mask. Thereafter, after removing the mask from the printed circuit board, the solder remaining on the printed circuit board is reflowed to form solder.
이때, 마스크를 이용하여 솔더를 형성할 경우, 솔더를 균일하게 형성하기 위하여 미세한 마스크가 요구된다. In this case, when solder is formed using a mask, a fine mask is required to uniformly form the solder.
또한, 상기 마스크의 제작에 따른 비용이 증가하는 문제점이 있다. In addition, there is a problem that the cost according to the manufacturing of the mask increases.
또한, 상기 마스크의 정렬 및 분리등과 같은 정교한 공정이 요구됨에 공정이 복잡해지는 문제점이 있다. In addition, there is a problem that the process is complicated because a sophisticated process such as alignment and separation of the mask is required.
본 발명의 과제는 별도의 마스크 없이 레이저를 이용하여 솔더볼을 형성하는 인쇄회로기판의 제조 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a printed circuit board to form a solder ball using a laser without a separate mask.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 인쇄회로기판의 제조 방법을 제공한다. 상기 제조 방법은 패드를 포함하는 회로층과 마크 패턴이 형성된 기판을 제공하는 단계, 상기 마크 패턴을 이용하여 상기 기판의 위치를 인식하는 단계, 상기 패드를 포함하는 상기 기판상에 솔더층을 형성하는 단계, 및 상기 인식된 기판의 위치에 따라 상기 패드 일부와 대응된 상기 솔더층 상에 레이저를 선택적으로 조사하여 솔더볼을 형성하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, an aspect of the present invention provides a method of manufacturing a printed circuit board. The manufacturing method includes providing a circuit layer including a pad and a substrate on which a mark pattern is formed, recognizing a position of the substrate using the mark pattern, and forming a solder layer on the substrate including the pad. And selectively irradiating a laser onto the solder layer corresponding to a part of the pad according to the recognized position of the substrate to form solder balls.
또한, 상기 솔더볼을 형성하는 단계 이후에 상기 솔더볼이 형성된 기판을 클 리닝 하는 단계를 더 포함한다.The method may further include cleaning the substrate on which the solder ball is formed after the forming of the solder ball.
또한, 상기 솔더볼을 형성하는 단계 이후에 상기 솔더볼을 리플로우 하는 단계를 더 포함한다.The method may further include reflowing the solder ball after the forming of the solder ball.
또한, 상기 솔더층은 솔더 파우더, 솔더 시트, 솔더 페이스트 중 어느 하나로 형성할 수 있다.In addition, the solder layer may be formed of any one of solder powder, solder sheet, and solder paste.
또한, 상기 레이저는 CO2 레이저를 이용할 수 있다.In addition, the laser may use a CO 2 laser.
또한, 상기 솔더층을 형성하는 단계 및 상기 레이저를 조사하는 단계는 적어도 2 회이상 수행할 수 있다.In addition, the forming of the solder layer and the step of irradiating the laser may be performed at least two times.
본원 발명은 별도의 마스크 없이 레이저를 이용하여 솔더볼을 형성하여, 인쇄회로기판의 공정을 단순화시킬 수 있으며, 공정 비용을 줄일 수 있다.The present invention can form a solder ball using a laser without a separate mask, to simplify the process of the printed circuit board, it is possible to reduce the process cost.
이하, 본 발명의 실시예들은 인쇄회로기판의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있 다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings of a printed circuit board. The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In addition, in the drawings, the size and thickness of the device may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 1 to 5 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 먼저 패드(110)를 포함하는 회로층이 형성된 기판(100)을 제공한다. 여기서, 상기 기판(100)은 전기적 신호를 생성하거나 전달하기 위한 회로층, 비아홀 및 절연층을 포함하나, 본 발명을 좀 더 명확하게 설명하기 위하여, 패드만을 도시하였다.Referring to FIG. 1, first, a
상기 기판(100)상에는 마크 패턴(110)이 더 형성되어 있다. 여기서, 상기 마크 패턴(110)을 인식하여 상기 기판(100)의 위치를 인식할 수 있다. The
상기 마크 패턴(110)은 상기 기판(100)의 에지에 배치될 수 있다. 또는, 상기 기판(100)이 다수의 셀을 포함할 경우, 상기 마크 패턴(110)은 각 셀의 주변에 배치될 수도 있다.The
상기 마크 패턴(110)은 상기 패드(110)와 동일한 층에 배치될 수 있다. 또한, 상기 마크 패턴(110)은 상기 패드(110)와 동일한 재질로 이루어질 수 있다.The
여기서, 상기 기판(100)은 진공 챔버내에 제공되어지고, 후속 공정은 상기 진공 챔버내에서 수행될 수도 있다. 이에 더하여, 상기 진공 챔버내에는 불활성 기체가 충진되어 있을 수도 있다. 예를 들어, 상기 불활성 기체는 질소 기체 및 아르곤 기체 등일 수 있다.Here, the
도 2를 참조하면, 상기 패드(110)를 포함하는 기판(100)상에 솔더층(130)을 형성한다. 상기 솔더층(130)은 솔더 파우더 또는 솔더 페이스트를 도포하여 형성할 수 있다. 또는, 상기 솔더층(130)은 솔더시트를 부착하여 형성할 수도 있다. 여기서, 상기 솔더층(130)을 형성하는 재질의 예로서는 주석, 납 및 이들의 혼합 금속등일 수 있다. Referring to FIG. 2, the
이때, 상기 솔더층(130)이 상기 솔더 파우더 또는 솔더 시트를 이용하여 형성할 경우, 상기 솔더층(130)을 형성하기 전에 상기 패드(110)를 포함하는 상기 기판(100)상에 플럭스를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 플럭스는 상기 기판(100), 특히 패드(110)상의 산화막을 제거하는 역할을 할 수 있다. 이와 동시에, 상기 플럭스는 솔더 파우더 또는 상기 솔더 시트를 상기 패드(110)상에 융착시키는 역할을 더 수행할 수 있다.In this case, when the
상기 솔더층(130)은 상기 마크 패턴(110)을 노출하도록 형성할 수 있다. 이는, 상기 마크 패턴(110)을 통해 후술 될 레이저 조사에 있어 인식 마크로 사용될 수 있기 때문이다. 이때, 상기 마크 패턴(110)의 인식율을 높이기 위함이다.The
도 3을 참조하면, 상기 마크 패턴(110)에 의해 인식된 상기 기판(100)의 위치 정보에 따라, 상기 패드(110)의 적어도 일부와 대응된 상기 솔더층(130) 상에 레이저를 선택적으로 조사할 수 있다. Referring to FIG. 3, a laser is selectively applied onto the
상기 레이저를 조사받은 솔더층(130)은 상기 레이저의 열에 의해 소결되어 솔더볼(140)을 형성하게 된다. The
상기 레이저는 상기 솔더층(130)을 용융할 수 있는 에너지를 가지며, 이와 동시에 상기 기판(100)의 손상을 입히지 않는 에너지를 가져야 한다. 예를 들면, 상기 레이저는 CO2 레이저를 사용할 수 있다.The laser must have energy capable of melting the
도 4에서와 같이, 상기 기판(100)상에 마크 패턴(110)을 구비함에 따라, 레이저 공정을 통해 별도의 마스크 없이 패드(110)상에 솔더볼(140)을 형성할 수 있다. As shown in FIG. 4, as the
여기서, 상기 솔더볼(140)이 원하는 두께를 가지지 않았을 경우, 상기 솔더볼(140)을 1 회 형성한 후, 상기 솔더층(130)을 형성하는 단계와 상기 솔더층(130)에 레이저를 조사하는 단계를 한번 더 또는 2회 이상 반복적으로 더 수행할 수도 있다. Here, when the
이후, 상기 솔더볼(140)이 형성된 후, 상기 솔더볼(140)이 형성된 기판(100)을 클리닝하는 공정을 더 수행할 수 있다. 이로써, 상기 기판(100)상에 잔여하는 솔더층(130)의 잔여물을 제거할 수 있다. 또한, 상기 클리닝 공정에 의해, 상기 솔더볼(140)의 표면 조도를 적절하게 조절할 수도 있다. 여기서, 상기 클리닝 공정은 미세한 연마제 및 에어를 이용하는 연마공정에 의해 수행될 수 있다.Thereafter, after the
이에 더하여, 도 5에서와 같이, 사용자가 상기 솔더볼(140)을 구형에 가깝도록 형성하길 원할 경우, 상기 솔더볼(140)을 리플로우하는 공정을 더 수행하여 구형의 솔더볼(140')을 형성할 수 있다. 여기서, 리플로우 공정은 상기 숄더볼을 가열하여 용융시킨 후, 다시 냉각시키는 공정이다. 그러나, 상기 리플로우 공정은 선택적인 공정으로 꼭 수행해야 하는 것은 아니다.In addition, as shown in FIG. 5, when the user wants to form the
따라서, 본 발명에서와 같이, 마크 패턴을 이용하여 기판의 위치를 인식함에 따라 별도의 마스크 없이 레이저를 이용하여 솔더볼을 형성할 수 있으므로, 인쇄회로기판의 공정을 더욱 단순화시킬 수 있으며, 공정 비용을 줄일 수 있다.Therefore, as in the present invention, as the position of the substrate is recognized using the mark pattern, solder balls may be formed using a laser without a separate mask, thereby further simplifying the process of the printed circuit board and reducing the process cost. Can be reduced.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 1 to 5 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 기판 110 : 패드100: substrate 110: pad
120 : 마크 패턴 130 : 솔더층120: mark pattern 130: solder layer
140 : 솔더볼140: solder ball
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